Situation
In einer Chemieanlage: Leckagen an der Wellenabdichtung einer Schwefeltransferpumpe
Gleitringdichtung für Schwefeltransferpumpe
SulfurAce – die Dichtungslösung für kristallisierende Medien
Herausforderung
Kristallisierendes Medium, Verlängerung der Wartungsintervalle
Lösung
EagleBurgmann SulfurAce mit integrierter Quenchdichtung QS300
Schwefel ist ein wichtiger Grundstoff, der zum Beispiel in Raffinerien und in der chemischen und pharmazeutischen Industrie für die Herstellung von Schwefelsäure, Farbstoffen, Kautschuk, synthetischen Fasern, Insektiziden und Kunstdüngern und weiteren Produkten eingesetzt wird. Der Gefahrstoff Schwefel ist für die Technik und die verschiedenen Verfahren ein herausforderndes Element. Unter anderem ist er entzündlich (Risiko von Staubexplosion) und er generiert im flüssigen Zustand bei Zutritt von Luft das sehr giftige Schwefeldioxid (SO2). Außerdem weist der Stoff kristallisierende Eigenschaften auf, die regelmäßig Probleme in der technischen Verarbeitung verursachen.
Im Temperaturbereich von +120 °C … +160 °C (+248 °F … 320 °F) ist Schwefel flüssig. Beim Pumpen von flüssigem Schwefel treten häufig Probleme durch kontinuierliche minimale Leckagen im Bereich der Wellenabdichtung auf. Sie setzen Drainageleitungen zu, der Dampfquench entweicht deshalb durch die Drosselbuchse in Richtung der Lager, wo es in Konsequenz zu erheblichen Schäden kommen kann. Ausgetretener Schwefel kristallisiert und kontaminiert Pumpe und Umgebung in hohem Maß.
In einer Chemieanlage in Japan ist eine Pumpe für die Förderung von flüssigem Schwefel eingesetzt. Als Wellendichtungen waren ursprünglich Wettbewerbsdichtungen (Pusher- und Metallbalg- Einzeldichtungen) eingebaut. Sie wiesen jedoch einen MTBR (Mean Time Between Repair) von nur 9 Monaten auf.
Sichtbare Zeichen des Dichtungsversagens und der damit verbundenen Leckage waren massive Ansammlungen von auskristallisiertem Schwefel in der Umgebung der Pumpe. Der Aufwand für Wartungs- und Reinigungsarbeiten war entsprechend hoch und nicht zuletzt mit Risiko für Mitarbeiter und Umwelt verbunden.
Als Ursache für die Dichtungsausfälle wurde das Zusetzen und Blockieren der Feder bzw. des Balgs durch auskristallisierten Schwefel festgestellt. Dadurch wurde die Federkraft herabgesetzt bzw. sie fiel gänzlich aus und die Dichtungen öffneten. Die Reinigungskraft des Dampfquenchs war dadurch ebenfalls stark vermindert, die für die Funktion erforderliche Temperatur wurde nicht mehr erreicht.
Mit der neuen, speziell für Einsätze in flüssigem Schwefel und anderen kristallisierenden Medien ausgelegten EagleBurgmann SulfurAce Gleitringdichtung gehören die Probleme der Vergangenheit an. Optimale Verfügbarkeit und Funktionalität der Pumpe, saubere Arbeitsumgebung in der Anlage und erheblich reduzierte Wartungskosten sind für den Betreiber möglich.
Die EagleBurgmann SulfurAce zeichnet sich durch produktgeschützte Einzelfeder und Mitnehmerstift aus. Im Fall von Leckage verhindert die mit großem Aktionsraum versehene Einzelfeder zusammen mit dem Reinigungseffekt des direkten Dampfquenchs das Zusetzen von Komponenten und angeschlossenen Leitungen. Die integrierte Quenchdichtung EagleBurgmann QS300 verhindert effektiv Quenchdampfleckagen in Richtung Lager.
Die Pumpe des Kunden wurde erfolgreich auf eine EagleBurgmann SulfurAce umgerüstet. Das Dichtungskonzept – produktabgewandte, stationäre Einzelfeder, integrierte Quenchdichtung EagleBurgmann QS300 – stellt eine dauerhaft sichere Lösung dar.
Aufgrund der Erfahrungen von EagleBurgmann konnte zudem der Dampfquench optimiert werden, ein dampfdurchströmter Dichtungsdeckel sorgt für zusätzliche Sicherheit.
Einsatzbereich
- Temperatur: t …180 °C (… 356 °F)
- Druck im Dichtungsraum: p …10 bar (… 145 PSI)
- Gleitgeschwindigkeit: vg … 20 m/s (… 66 ft/s)
- Feststoffbeladung: … 30 wt %
Erforderlicher Dampfquench
(Für Schwefel und Urea)
- Druck: p = min. 3 bar (44 PSI)
- Temperatur: t = min. 150 °C (302 °F)
- Durchflussrate: v = min. 0,5 kg/h
Standardwerkstoffe
- Gleit- und Gegenring: Siliziumkarbid (SiC)
- Nebendichtungen: FKM (V), Perfluor-Kautschuk (FFKM)
- Feder und metallische Teile: SS316 (1.4401)
Weitere Referenzprojekte
Vereinigtes Königreich Großbritannien und Nordirland
10 Jahre Verlässlichkeit: Ausfallschutz für das Herzstück der britischen Gasversorgung
Reißt in Großbritannien die Gasversorgung ab, hat das elementare Auswirkungen: Bei Haushalten und Industriekunden fallen nicht nur Heizungen und Gasöfen aus, sondern seit dem Umstieg von Kohle- auf Erdgaskraftwerke auch der Strom. Die Unternehmen entlang der Wertschöpfungs- und Transportkette sind somit auf zuverlässige Technik angewiesen.
China, Festland
10 Jahre voraus
Zwischen Juni 2017 und März 2019 errichtete die Hengli Group in der chinesischen Hafenstadt Dalian einen integrierten Raffinerie- und Chemiekomplex, in dem jährlich 20 Millionen Tonnen Rohöl verarbeitet werden. EagleBurgmann beriet das Unternehmen Hengli bei der Auswahl der Gleitringdichtungen und Versorgungssysteme für die gesamte Anlage und lieferte mehr als 95 % der eingesetzten Komponenten.
Deutschland
100 Prozent bei 300 Grad
In Drehrohröfen geht es heiß zu, sehr heiß sogar. Bei der Herstellung von Zement zum Beispiel misst das Thermometer mehr als 1.000 Grad Celsius. Dichtsysteme von EagleBurgmann, einem Unternehmen der Freudenberg Gruppe und EKK, leisten unter diesen „feurigen“ Hochtemperatur-Bedingungen nachhaltige Beiträge für Umweltschutz, Energieeffizienz und Prozesssicherheit.
Deutschland
Abdichtung von Polymerdispersion (Latex)
Die Förderung von Latex stellt eine große Herausforderung für die, in den Pumpen und Reaktoren eingesetzten, Gleitringdichtungen dar. Eines der deutschen Service-Center von EagleBurgmann arbeitet mit dem Betreiber des Chemieparks Marl zusammen und liefert seit vielen Jahren individuelle Dichtungslösungen an den Chemie-Verbundstandort.
Kanada
Atomen bei der Arbeit zuschauen, um Reibung zu verstehen
Länder wie Kanada, Südkorea und Argentinien setzen bei der Energiegewinnung durch Kernkraft auf Schwerwasser-Reaktoren (auch: CANDUReaktoren von „Canada Deuterium Uranium“). Im Gegensatz zu den in Europa vorwiegend betriebenen Druck- und Siedewasserreaktoren können beim CANDU-Reaktor Brennelemente während des laufenden Betriebs ausgetauscht werden, wodurch sich die Reaktorverfügbarkeit erhöht.
Vereinigtes Königreich Großbritannien und Nordirland
Bereit für den Trockenlauf
Ständig wechselnde Betriebsbedingungen beanspruchen die Dichtungen von Pumpen in der Produktion von Antibiotika-Wirkstoffen extrem. DiamondFace-Technologie verlängert die Lebenszeit der Dichtungen deutlich und ermöglicht, durch Rationalisierung die Lagerkosten zu senken.